JPWO2015045946A1

JPWO2015045946A1 - 光学ユニット

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Publication number: JPWO2015045946A1
Application number: JP2015539122A
Authority: JP
Inventors: 増田　剛; 剛増田; 山村　聡志; 聡志山村; 隆雄村松
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2014-09-16
Publication date: 2017-03-09
Anticipated expiration: 2034-09-16
Also published as: WO2015045946A1; JP6445441B2

Abstract

光学ユニットは、ＬＥＤ２８と、ＬＥＤ２８から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備えている。この光学ユニットにおいて、回転リフレクタは、回転しながら反射したＬＥＤ２８の光が配光パターンを形成するようにブレード２６ａが設けられている。また、光学ユニットは、ＬＥＤ２８から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第１照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第２照射態様と、が異なるように構成されている。

Description

本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに関する。

従来、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタを備える光学ユニットが考案されている（特許文献１参照）。この光学ユニットにおいては、回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が所望の配光パターンを形成するよう反射面が設けられている。

国際公開第１１／１２９１０５号パンフレット

ところで、前述の光学ユニットは、回転リフレクの回転に伴い反射光で前方を走査することで矩形のハイビーム用配光パターンを実現することができる。また、光源の点消灯のタイミングを制御することで、任意の領域が遮光されたハイビーム用配光パターンを実現することもできる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高品質な配光パターンを実現可能な光学ユニットに関する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の光学ユニットは、光源と、光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備えている。この光学ユニットにおいて、回転リフレクタは、回転しながら反射した光源の光が配光パターンを形成するように反射面が設けられている。また、光学ユニットは、光源から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第１照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第２照射態様と、が異なるように構成されている。この態様によると、配光パターンの一部の照射態様を異ならせることができる。

反射面は、配光パターンの中央部を照射する光が反射される第１領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第２領域と、を有してもよい。第１領域の反射率と、第２領域の反射率とが異なってもよい。これにより、配光パターンの第１領域と第２領域とで明るさを変えることができる。

反射面は、配光パターンの中央部を照射する光が反射される第１領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第２領域と、を有してもよい。第２領域は、光源から出射した光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部と、を有してもよい。波長変換部は、例えば、蛍光体や着色された反射部材である。これにより、反射面の第２領域で反射される光の色を、光源光の色に対して異ならせることができる。

反射面で反射された光の一部を受光する受光部と、受光部の出力に基づいて光源から出射される光の出力を制御する制御部と、を更に備えてもよい。受光部は、形成される配光パターンを阻害しないように配置されてもよい。これにより、光源から出射される光の出力を安定させることができる。

光源および回転リフレクタは、その回転動作により光源から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、第１照射態様および第２照射態様において、走査速度を変化させる、または、光源から出射する光の出力を変化させるように構成されていてもよい。これにより、配光パターンの明るさを制御することができる。

本発明によれば、高品質な配光パターンを実現可能な光学ユニットを提供することができる。

本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面図である。本実施の形態に係る光学ユニットを含むランプユニットの構成を模式的に示した上面図である。図１に示すＡ方向からランプユニットを見た場合の側面図である。本実施の形態に係る車両用前照灯により車両前方を照射した状態を示す模式図である。第１の実施の形態に係る車両用前照灯における配光パターンの一例を示す模式図である。本実施の形態に係る車両用前照灯を備えた車両における制御ブロックを模式的に示した図である。

以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

本発明の光学ユニットは、種々の車両用灯具に用いることができる。以下では、車両用灯具のうち車両用前照灯に本発明の光学ユニットを適用した場合について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本実施の形態に係る車両用前照灯の水平断面図である。車両用前照灯１０は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯１０について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を省略する。

図１に示すように、車両用前照灯１０は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１２を備えている。ランプボディ１２は、その前面開口が透明な前面カバー１４によって覆われて灯室１６が形成されている。灯室１６は、２つのランプユニット１８，２０が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。

これらランプユニットのうち外側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す上側に配置されたランプユニット２０は、レンズを備えたランプユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これらランプユニットのうち内側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す下側に配置されたランプユニット１８は、ロービームを照射するように構成されている。

ロービーム用のランプユニット１８は、リフレクタ２２とリフレクタ２２に支持された光源バルブ（白熱バルブ）２４と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ２２は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ１２に対して傾動自在に支持されている。

ランプユニット２０は、図１に示すように、回転リフレクタ２６と、ＬＥＤ２８と、回転リフレクタ２６の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ３０と、を備える。なお、ＬＥＤ２８の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子や、ＬＤ素子からの光で励起発光する蛍光体を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ３０の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。本実施の形態では、凸レンズ３０として非球面レンズを用いている。

回転リフレクタ２６は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ２６は、ＬＥＤ２８から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。本実施の形態では、回転リフレクタ２６が光学ユニットを構成している。

図２は、本実施の形態に係る光学ユニットを含むランプユニット２０の構成を模式的に示した上面図である。図３は、図１に示すＡ方向からランプユニット２０を見た場合の側面図である。

回転リフレクタ２６は、反射面として機能する、形状の同じ３枚のブレード２６ａが筒状の回転部２６ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ２６の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ２８とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査するＬＥＤ２８の光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるＬＥＤ２８の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。また、本実施の形態に係るランプユニット２０においては、備えているＬＥＤ２８は比較的小さく、ＬＥＤ２８が配置されている位置も回転リフレクタ２６と凸レンズ３０との間であって光軸Ａｘよりずれている。そのため、従来のプロジェクタ方式のランプユニットのように、光源とリフレクタとレンズとが光軸上に一列に配列されている場合と比較して、車両用前照灯１０の奥行き方向（車両前後方向）を短くできる。

また、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの形状は、反射によるＬＥＤ２８の２次光源が凸レンズ３０の焦点付近に形成されるように構成されている。また、ブレード２６ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図２に示すようにＬＥＤ２８の光を用いた走査が可能となる。

続いて、回転リフレクタ２６が回転すると、ＬＥＤ２８の光の反射方向は、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の他方の端部に向かって変化することになる。本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、１２０度回転することで、ＬＥＤ２８の光によって前方を一方向（水平方向）に１回走査できるように構成されている。換言すると、１枚のブレード２６ａがＬＥＤ２８の前を通過することで、車両前方の所望の領域がＬＥＤ２８の光によって１回走査されることになる。

ブレード２６ａの数や形状、回転リフレクタ２６の回転速度は、必要とされる配光パターンの特性や走査される像のちらつきを考慮して実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定される。また、種々の配光制御に応じて回転速度を変えられる駆動部としてモータが好ましい。これにより、走査するタイミングを簡便に変えることができる。このようなモータとしては、モータ自身から回転タイミング情報を得られるものが好ましい。具体的には、ＤＣブラシレスモータが挙げられる。ＤＣブラシレスモータを用いた場合、モータ自身から回転タイミング情報を得られるため、エンコーダなどの機器を省略することができる。

このように、本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、ブレード２６ａの形状や回転速度を工夫することで、ＬＥＤ２８の光を用いて車両前方を左右方向に走査することができる。

本実施の形態に係る車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の光を回転リフレクタ２６で反射させ、反射した光で前方を走査することで実質的に矩形のハイビーム用配光パターンを形成することができる。このように、回転リフレクタ２６の一方向の回転により所望の配光パターンを形成することができるため、共振ミラーのような特殊な機構による駆動が必要なく、また、共振ミラーのように反射面の大きさに対する制約が少ない。そのため、より大きな反射面を有する回転リフレクタ２６を選択することで、光源から出射した光を照明に効率よく利用することができる。つまり、配光パターンにおける最大光度を高めることができる。なお、本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、凸レンズ３０の直径とほぼ同じ直径であり、ブレード２６ａの面積もそれに応じて大きくすることが可能である。

また、本実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングや発光度の変化を回転リフレクタ２６の回転と同期させることで、任意の領域が遮光されたハイビーム用配光パターンを形成することができる。また、回転リフレクタ２６の回転に同期させてＬＥＤ２８の発光光度を変化（点消灯）させてハイビーム用配光パターンを形成する場合、光度変化の位相をずらすことで配光パターン自体をスイブルするような制御も可能である。

図４は、本実施の形態に係る車両用前照灯１０により車両前方を照射した状態を示す模式図である。図４に示すロービーム用配光パターンＰＬは、車両用前照灯１０のランプユニット１８によって形成されている。また、ハイビーム用配光パターンＰＨは、車両用前照灯１０のランプユニット２０によって形成されている。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングを回転リフレクタ２６の回転と同期させることで、一部の領域Ｒ１が遮光される。これにより、自車両の前方を走行する先行車３２や対向車にグレアを与えることが低減される。

上述のように、本実施の形態に係る車両用前照灯は、ＬＥＤの光を走査することで配光パターンを形成するとともに、発光光度の変化を制御することで配光パターンの一部に任意に遮光部を形成することができる。そのため、複数のＬＥＤの一部を消灯して遮光部を形成する場合と比較して、少ない数のＬＥＤで所望の領域を精度よく遮光することができる。また、車両用前照灯１０は、複数の遮光部を形成することができるため、前方に複数の車両が存在する場合であっても、個々の車両に対応する領域を遮光することが可能となる。

また、車両用前照灯１０は、基本となる配光パターンを動かさずに遮光制御することが可能なため、遮光制御時にドライバに与える違和感を低減できる。また、ランプユニット２０を動かさずに配光パターンをスイブルすることができるため、ランプユニット２０の機構を簡略化することができる。そのため、車両用前照灯１０は、配光可変制御のための駆動部としては回転リフレクタ２６の回転に必要なモータを有していればよく、構成の簡略化と低コスト化、小型化が図られている。

次に、本実施の形態に係る光学ユニットである回転リフレクタ２６について更に詳述する。図５は、第１の実施の形態に係る車両用前照灯１０における配光パターンの一例を示す模式図である。図５に示すように、本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、ＬＥＤ２８から出射した光がハイビーム用配光パターンＰＨの中央領域ＰＨ１を照射（形成）する際の第１照射態様と、光源から出射した光がハイビーム用配光パターンＰＨの端部領域ＰＨ２を照射（形成）する際の第２照射態様と、が異なるように構成されている。

つまり、ランプユニット２０は、ハイビーム用配光パターンＰＨの一部の照射態様を異ならせることができる。照射態様とは、例えば、拡散光であるか否か、各照射領域の色、各照射領域の明るさ、等によって定義付けられる態様である。

本実施の形態では、配光パターン内で異なる照射態様を実現するために、回転リフレクタ２６のブレード２６ａを工夫している。具体的には、図３に示すように、ブレード２６ａの反射面は、ハイビーム用配光パターンＰＨの中央領域ＰＨ１を照射する光が反射される第１領域２６ａ１と、ハイビーム用配光パターンの端部領域ＰＨ２を照射する光が反射される第２領域２６ａ２と、を有している。そして、第１領域２６ａ１の反射率と、第２領域２６ａ２の反射率とが異なるようになっている。

反射率を異ならせるためには、ブレード２６ａの表面の反射膜の材質（金属）を異ならせたり、同じ材質で表面粗さを異ならせたり、あるいは一部だけ他の物質（硫酸バリウム等）を塗布したりすることで可能となる。より具体的には、アルミ蒸着の際のアンダーコート剤を形成する際に表面を粗したい領域をマスクし、あえて質の悪い膜を作ったり、アルミの厚みを変えたり、アルミ蒸着膜形成後に部分的にサンドブラスト処理を施したりすることで反射率を変えられる。これにより、配光パターンの中央領域ＰＨ１と端部領域ＰＨ２とで明るさを変えることができる。

また、ブレード２６ａの第２領域２６ａ２で反射された光は、ハイビーム用配光パターンＰＨの端部領域ＰＨ２を照射することになる。車両用前照灯１０の場合、この端部領域ＰＨ２は、道路両側の歩道に対応するため、端部領域ＰＨ２において照射される対象は、車両ではなく歩行者が主となる。そのため、歩行者に対してグレアを与えないような配光パターンが好ましい。そこで、本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、ブレード２６ａの第２領域２６ａ２の反射率を低くすることで、ハイビーム用配光パターンの端部領域ＰＨ２の明るさを抑え、グレアを低減できる。

また、ハイビーム用配光パターンＰＨの端部近傍の照射領域を広げるために、ＬＥＤ２８から出射した光が反射面で拡散するようにブレード２６ａの第２領域２６ａ２の反射面の形状を、例えば凹凸構造としてもよい。この際、ブレード２６ａの反射面の全面を凹凸構造とすると、ハイビーム用配光パターンの一部を遮光するための制御では、遮光部（図４に示す領域Ｒ１）と照射部（図４に示す領域Ｒ２）との境界が不鮮明となる。そのため、確実に先行車３２等の車両にグレアを与えないようにするためには、ハイビーム用配光パターンにおける遮光部を広げる必要があるが、その場合、照射部が狭くなるため視認性の低下を招くことになる。

そこで、ブレード２６ａの第２領域２６ａ２での反射光を主として拡散させることで、ハイビーム用配光パターンＰＨの中央領域ＰＨ１での視認性を満たしつつ、より広範囲な配光を実現できる。また、ブレード２６ａの反射面を光が拡散するような形状にすることで、例えばレーザ光のように広がりが小さい点光源のような場合であっても、ある程度広範囲の配光パターンを実現できる。

上述のように、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの表面状態や表面形状を工夫することで、ブレード２６ａの表面が一様な状態と比較して、照射態様を局所的に変化させた高品質な配光パターンを実現できる。

なお、ブレード２６ａの反射面の第２領域２６ａ２は、ＬＥＤ２８から出射した光によって励起され、ＬＥＤ２８の光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部としての蛍光体を有してもよい。蛍光体は、第２領域２６ａ２の表面に配置してもよいし、第２領域２６ａ２の一部を構成してもよい。これにより、ブレード２６ａの第２領域で反射される光の色を、ＬＥＤ２８の光の色に対して異ならせることができる。つまり、ハイビーム用配光パターンの色を一部領域において変化させることができる。なお、波長変換部としては、着色された反射面など、光源からの光（例えば白色光）のうち、特定波長の反射率を低下させるように構成されたものであってもよい。つまり、着色された反射面は、光源から出射した光と波長（色）の異なる光を発することになる。したがって、このような着色された反射面を波長変換部とした場合も、ブレード２６ａの第２領域で反射される光の色を、ＬＥＤ２８の光の色に対して異ならせることができる。

なお、蛍光体は、第２領域２６ａ２ではなく第１領域２６ａ１に配置してもよいし、第１領域２６ａ１および第２領域２６ａ２の両方に配置してもよい。また、蛍光体は一種類でも複数種類でもよく、また、同じ種類の蛍光体を領域によって濃度を変えて配置してもよい。また、蛍光体はランバーシアンな発光のため、反射面の前方に集光リフレクタを配置してもよい。

また、ハイビーム用配光パターンＰＨの端部領域ＰＨ２の照射光の色がマゼンタ色となるように、第２領域２６ａ２の表面に配置する蛍光体を選択してもよい。マゼンタ色の光で歩行者を照射すると、歩行者の肌が違和感のある色に見えるため、運転者が歩行者に気付きやすくなる。

次に、本実施の形態に係る車両用前照灯１０の制御について説明する。図６は、本実施の形態に係る車両用前照灯を備えた車両における制御ブロックを模式的に示した図である。

車両１００は、車両用前照灯１０と、ランプアクチュエータ３４と、ＬＥＤ２８を駆動する駆動モジュール３６と、車両前方を撮影するカメラ３８と、車両情報取得部４０と、車両用前照灯１０を制御するランプＥＣＵ４２と、を備える。車両用前照灯１０とランプＥＣＵ４２とは、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信が可能なケーブル４４で接続されている。ランプＥＣＵ４２と、カメラ３８および車両情報取得部４０とは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信が可能なケーブル４６，４８で接続されている。車両情報取得部４０は、例えば、舵角センサから舵角情報を、車速センサから車速情報を、加速度センサから加速度情報を取得し、ランプＥＣＵ４２に送信する。

車両１００は、例えば、カメラ３８で撮影した画像情報に基づいて前方の車両や歩行者等を検出し、その状況に適した配光を実現すべくランプＥＣＵ４２において配光条件を決定し、車両用前照灯１０の点灯状態を制御することができる。また、本実施の形態に係る車両用前照灯１０のランプユニット２０は、図３に示すように、回転リフレクタ２６のブレード２６ａで反射された光の一部を受光する受光部としての光センサ５０を備えている。光センサ５０は、例えば光電変換素子（明るさセンサ）であり、形成される配光パターンを阻害しないように配置されているとよい。

そして、光センサ５０は、受光した光の強度の情報を、ケーブル４４を介してランプＥＣＵ４２に送信する。ランプＥＣＵ４２は、光センサ５０の出力に基づいてＬＥＤ２８から出射される光の出力が安定するように駆動モジュール３６を制御する。これにより、ＬＥＤ２８の温度や劣化に応じて、ＬＥＤ２８から出射される光の出力を安定させることができる。

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、光源から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第１照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第２照射態様と、が異ならせるために、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの表面形態を部分的に異ならせている。

本実施の形態に係るランプユニット２０では、ＬＥＤ２８および回転リフレクタ２６は、その回転動作によりＬＥＤ２８から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、第１照射態様および第２照射態様において、走査速度を変化させる、または、ＬＥＤ２８から出射する光の出力を変化させるように構成されている。これにより、配光パターンの明るさを制御することができる。

具体的には、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの第１領域２６ａ１での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおける回転リフレクタ２６の回転速度と、ブレード２６ａの第２領域２６ａ２での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおける回転リフレクタ２６の回転速度と、を異ならせる。この場合、ブレード２６ａの反射面の表面形態が一様で、ＬＥＤ２８の出射光の強度が一定であっても、配光パターンの明るさ（輝度）を局所的に変化させることができる。

また、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの第１領域２６ａ１での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおけるＬＥＤ２８から出射する光の出力と、ブレード２６ａの第２領域２６ａ２での反射光で配光パターンの一部を形成しているタイミングにおけるＬＥＤ２８から出射する光の出力と、を異ならせてもよい。この場合、ブレード２６ａの反射面の表面形態が一様で、回転リフレクタ２６の回転速度が一定であっても、配光パターンの明るさ（輝度）を局所的に変化させることができる。

これらの制御は、光を走査する基準位置からの距離または位相と、走査速度や光出力変調とを同期することで、配光パターンの所定の場所が同じ明るさとなる。また、ランプＥＣＵ４２は、車両情報取得部４０から取得したステアリング情報や車速情報、カメラ３８から取得した画像情報等に基づいて走行環境を判断し、輝度分布が最適な配光パターンとなるように車両用前照灯１０を制御する。例えば、カメラ３８が撮影した画像情報に基づいて反射率の高い看板等を検出した場合、配光パターンのうち看板に該当する領域の輝度を下げるようにランプＥＣＵ４２が車両用前照灯１０を制御することで、看板からの反射光によるグレアを低減できる。

また、回転リフレクタ２６を回転させるランプアクチュエータ３４はＬＥＤ２８等の半導体に比べ寿命が短い。そこで、停車時等のようにＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）機能を停止している場合は、アクチュエータの動作を停止させるようにしてもよい。これにより、アクチュエータの寿命を延ばすことができる。なお、アクチュエータの動作を停止させる場合は、回転リフレクタ２６のブレード２６ａの位置が毎回同じ位置（例えば、ブレード２６ａで反射されたＬＥＤ２８の光が光センサ５０に入射するような位置）となるように停止させるとよい。これにより、回転リフレクタ２６を再度回転させて配光パターンを形成する際の制御が容易となる。

（第３の実施の形態）
回転リフレクタ２６の回転によってブレード２６ａで反射した光で前方を走査する、いわゆるスキャン方式の光学ユニットの場合、可動部があるため、車両用前照灯１０の灯室５２内で空気の循環が生じる。そこで、ブレード２６ａや反射ミラー等の可動部を汚損から保護するために、図１に示すように、灯室５２内に環境調整部５４を設けてもよい。

環境調整部５４は、例えば、除電装置（軟Ｘ線ランプ、コロナ放電装置）、乾燥剤を収容した装置、防塵フィルター、粘着シート等が挙げられる。また、回転リフレクタ２６等の可動部を含む空間領域を他の空間領域と区分する筐体を設けてもよい。あるいは、灯室５２は、ＬＥＤといった半導体励起光源のような熱源を含む空間領域と、半導体励起光で蛍光発光するブレード２６ａや回転リフレクタ２６を含む空間領域とが区分されている構造であってもよい。

以上、本発明を上述の各実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施の形態に限定されるものではなく、各実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を各実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。

上述の各実施の形態では、光学ユニットを車両用灯具に適用した場合について説明したが、必ずしもこの分野への適用に限らない。例えば、種々の配光パターンを切り替えて照明を行う舞台や娯楽施設における照明器具に適用してもよい。従来、このような分野の照明器具は、照明方向を変えるための大掛かりな駆動機構が必要あったが、本実施の形態に係る光学ユニットであれば、回転リフレクタの回転と光源の点消灯で様々な配光パターンを形成できるため、大掛かりな駆動機構が不要であり、小型化が可能である。

また、上述の各実施の形態に係る光学ユニットは、ブレードを備えた回転リフレクタであるが、ガルバノミラーや２軸スキャンミラーであってもよい。

１０車両用前照灯、１２ランプボディ、１４前面カバー、１６灯室、２０ランプユニット、２２リフレクタ、２６回転リフレクタ、２６ａブレード、２６ａ１第１領域、２６ａ２第２領域、２６ｂ回転部、２８ＬＥＤ、３０凸レンズ、３２先行車、３４ランプアクチュエータ、３６駆動モジュール、３８カメラ、４０車両情報取得部、４２ランプＥＣＵ、５０光センサ、５２灯室、５４環境調整部、１００車両。

本発明は、光学ユニットに関し、特に車両用灯具に用いられる光学ユニットに利用できる。

Claims

光源と、
前記光源から出射した光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備えた光学ユニットであって、
前記回転リフレクタは、
回転しながら反射した光源の光が配光パターンを形成するように反射面が設けられており、
前記光学ユニットは、光源から出射した光が配光パターンの中央部を照射する際の第１照射態様と、光源から出射した光が配光パターンの端部を照射する際の第２照射態様と、が異なるように構成されていることを特徴とする光学ユニット。
前記反射面は、
配光パターンの中央部を照射する光が反射される第１領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第２領域と、を有し、
前記第１領域の反射率と、前記第２領域の反射率とが異なることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
前記反射面は、
配光パターンの中央部を照射する光が反射される第１領域と、配光パターンの端部を照射する光が反射される第２領域と、を有し、
前記第２領域は、光源から出射した光と波長の異なる波長の光を発する波長変換部と、を有することを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
前記反射面で反射された光の一部を受光する受光部と、
前記受光部の出力に基づいて光源から出射される光の出力を制御する制御部と、を更に備え、
前記受光部は、形成される配光パターンを阻害しないように配置されることを特徴とする請求項１に記載の光学ユニット。
前記光源および前記回転リフレクタは、
その回転動作により光源から出射した光を照射ビームとして走査することによって配光パターンを形成するとともに、
前記第１照射態様および前記第２照射態様において、走査速度を変化させる、または、光源から出射する光の出力を変化させるように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学ユニット。